淺析水泥生產工藝的節能技術

楊青武

引言

水泥作為建筑行業的主要建材，存在很多應用優勢，而為了適應目前建筑行業對水泥的大量需要，水泥生產單位也在積極探索新型生產工藝技術來優化水泥生產的效率以及節能效果，為水泥生產單位積極控制成本，提升經濟效益找到途徑，同時也為建材生產行業的節能化、環保化發展提供助推力量。

1 當前水泥粉磨生產的常見工藝流程

水泥生產流程可分為三個部分：生料制備與分解、熟料燒制以及熟料粉磨。就當前的水泥生產行業而言，針對水泥熟料粉磨生產工藝通常有三類方案可以選擇：①球磨機開路粉磨工藝，該工藝所使用的設備主要就是球磨機，由于它可以將硬度存在差異的水泥熟料以及其他混合料一同放入球磨機當中進行粉磨操作，使之形成粉末成品，這一生產工藝流程簡單，操作便利，并且所需投資較少，但是會發生過粉磨的問題；②球磨機閉路粉磨生產工藝，所謂閉路粉磨其實就是將水泥熟料通過球磨機粉磨加工之后，通過選粉機將其分為成品與粗粉兩種，而粗粉則會再次進入球磨機進行粉磨生產，這一生產工藝就可以降低過粉磨問題，同時這一生產工藝能耗較小，且產量大，并且成品控制效率高，但是操作系統相對復雜；③輥壓機預磨粉與球磨機相結合的生產工藝，這一生產工藝的主要流程就是先把水泥熟料送入輥壓機進行粉磨進行預處理，這樣就能使水泥物料的易磨性大大增強，而后在把預磨物料送入球磨機進行粉磨操作，這一生產工藝的粉磨生產效率高，并且能耗較低，對于提升水泥行業能效具有一定的益處。而另外一種水泥粉磨工藝則綜合了以上這幾種生產模式的優點，它是由輥壓機與選粉機、球磨機共同形成的一種生產流水線，首先水泥調配模塊根據生產需求差異進行水泥熟料與其他成分的調配操作，并在給料機稱重之后把原料送入輥壓機進行預粉磨工藝操作，而后再利用球磨機進行進一步粉磨，由于預處理時已經將原料中的一些巖性結構碎化處理了，因此球磨機生產的效率就能大大提升，從而實現系統生產的節能效果。

2 水泥生產過程中的節能工藝技術

2.1 水泥喂料系統中應用的變頻技術

由于我們在傳統的水泥生產中所用的喂料系統再進行操作時主要依靠勺式喂料機，這種喂料方式相對來講計量精度非常差同時控制起來也有很大的復雜性，在喂料系統當中應用變頻技術可以對水泥生產進行科學化的自動控制，其生產精度與效率都獲得了提升，同時在節能降耗方面表現也非常突出，水泥熟料的質量也就更高。其具體應用方式是在保持原有電機以及料漿泵工作的前提下利用電磁流量計進行料漿泵的參數監測以及控制反饋來對其進行調速，這樣就能保證料漿泵與回轉窯在速度上能夠同步，提高熟料生產的喂料效率。

2.2 預粉磨技術

預粉磨是指在球磨前增設一臺料床粉磨設備，使原來球磨系統可以大幅度增產節能的措施。料床粉磨是區別于單顆粒破碎而言的，典型的料床粉磨設備有輥式磨、輥壓機和筒輥磨。這三種料床粉磨設備均可用于預粉磨，但輥壓機用得較多。輥壓機預粉磨是區別于終粉磨以外的總稱，實際上可分為循環預粉磨、混合粉磨、部分終粉磨和聯合粉磨等流程。常用的流程是循環預粉磨和聯合粉磨。在預粉磨技術中，循環預粉磨流程簡單，但節電效果顯著，單耗能降低7～11%；聯合粉磨流程較復雜，對于水泥磨可降低系統電耗約11～19%。

2.3 排氣系統采用熱管技術

熱管的類型較多，為節省投資，目前國內多用的是重力型熱管。這種熱管是一種密封、潔凈，抽成真空的金屬管，在其內部充填一定量的工作介質，介質可以是純水、丙酮、乙醇或有機化合物以及無機物鉀、鈉等堿金屬，適用范圍從-200～2000℃不等。當下部高溫熱源將熱量經管殼傳入管腔，加熱管腔下端的液態工質，使之迅速蒸發并上升到熱管上端，由于上部殼外低溫冷源的吸熱作用，蒸汽冷凝成液滴并放出汽化潛熱。液滴依靠本身的重力沿管壁回流至下部，再次受熱汽化。此過程不斷循環，且速度極快，可完成熱回收的任務。

2.4 在熟料生產中的煤粉噴騰燃燒技術

這一生產技術是通過對煤粉燃燒器極性技術改進，將風煤混合操作的效果進行優化，從而使煤粉燃燒的效率大大提升，而由于煤粉燃燒更加充分，水泥熟料生產中火焰溫度就大大提高了，這一煤粉燃燒技術可以使一些綜合煤或者劣質煤在生產中的燃燒效率大幅提升，在煤粉噴騰燃燒中由于一次風量進行了降低而二次風量則大大增強，煤粉燃燒就更加充分，這樣就能夠避免因為一次風量太大而使煤粉飄落到低溫區而使之不能充分燃燒的浪費問題，而二次風量的增強則是煤粉燃燒中的供氧變得更加充分，從而保證煤粉燃燒的效率。

3 結束語

總之，在水泥生產中應用節能技術可以大大提升建材生產的能源利用率，同時也會對水泥生產過程進行結構優化、技術調整，使水泥生產呈現科學化、自動化、節能化等諸多發展優勢，為建筑單位提供更加高質量的建筑材料的同時也實現了建材生產行業的環保價值提升，另外節能技術與水泥生產工藝的積極融合，也為節能技術本身的發展探討了更多的可能性，對我國環保技術的優化具有推動作用。